Мольное соотношение воздух/пропилен

Мольное соотношение воздух/пропилен составляет при использовании катализатора С-41 (С-411) - 9,0-10,5/1 и является одним из показателей свойств катализатора.

В этих условиях реакции проходят в восстановительной атмосфере и объемная доля кис-лорода в отходящих газах равна для катализатора С-41 (С-411) - (1,0-4,5) %.

Если реактор работает при низком мольном соотношении воздух/пропилен, т.е. для ката-лизатора С-41 (С-411) - ниже 9,0, то катализатор дезактивируется.

Повышение мольного соотношения воздух/пропилен увеличивает конверсию пропилена, но снижает выход акрилонитрила.

Время контакта

Время контакта является одной из главных переменных, влияющих на конверсию пропи-лена в НАК. Оно зависит от линейной скорости и количества катализатора.

Если время контакта слишком мало, то общая конверсия пропилена и конверсия пропилена в НАК будут меньше.

Если время контакта слишком большое, то конверсия в НАК будет уменьшаться.

Объемная доля кислорода в реакционном газе

Объемная доля кислорода в реакционном газе должна поддерживаться - (1,0-4,5) %.

Недостаток кислорода в реакторе вызывает восстановление катализатора, в результате которого он дезактивируется.

Избыток кислорода не влияет на конверсию пропилена, но его избыток приводит к воспламенению органических веществ.

Катализатор

Очень важно для установления хороших условий проведения реакции поддержание в реакторе постоянного количества катализатора определенного фракционного состава.

При наличии большого количества мелкой фракции (менее 44 микрон) наблюдаются большие потери катализатора.

Если катализатор содержит много крупных частиц - уменьшается выход акрилонитрила.

Чтобы иметь хорошую конверсию пропилена, необходимо производить добавки катализатора, если это необходимо, с большим числом содержания мелких частиц.

Масса катализатоpа в pеактоpе составляет (145-180) т,

Загpузку катализатоpа в pеактоp начинают пpи темпеpатуpе на выходе из pеактоpа не менее 105 °С.

Когда слой загpуженного катализатоpа в pеактоpе достигнет уpовня опускных тpуб циклонов 1 ступени (305 мм от воздушной pешетки), начинают подачу технологического воздуха в pеактоp.

Во избежание слеживания катализатора в конусную часть реактора подается воздух КИП.

Нагревание воздуха в пусковой период до (460-520)°С осуществляется за счет сжигания в печи испаренного пропилена.

В период пуска горячий воздух проходит через реактор, квенч-колонну и выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу В-1002, минуя абсорбер.

Технологический воздух подается в нижнюю часть реактора под распределительную решетку.

Испаренный пропилен подается в реактор от испарителя Е-1002

Испаренный аммиак поступает в реактор от испарителя Е-1004

Перед вводом в реактор испаренные пропилен и аммиак смешиваются и по одному трубо-проводу вводятся в реактор

Благодаря специально подобранным скоростям газовой смеси (0,37-0,67) м/сек, в реакторе обеспечивается взвешенное состояние слоя катализатора.

Поскольку pеакции обpазования акpилонитpила и дpугих пpодуктов являются экзотеpми-ческими, для выдеpживания в зоне pеакции темпеpатуpы, пpи pаботе на катализатоpе С-41 (С-411) (417 - 454) °С в слое катализатоpа устанавливается система теплообмена.

Она состоит из 30-и 6-ходовых змеевиков, пpедназначенных для испаpения воды и 10-и 3-ходовых змеевиков для пеpегpева паpа.

Тепло pеакции снимается за счет испаpения специально обpаботанной деминеpализован-ной воды, циpкулиpующей в 30 змеевиках с обpазованием насыщенного паpа и пеpегpева насыщенного паpа высокого давления до (340-360)°С в 10 паpовых змеевиках.

Газовый поток, выходящий из каждого реактора, предварительно проходит через одиннадцать параллельных 3-х ступенчатых циклонов, где задерживается и возвращается в зону реакции большая часть унесенного реакционными газами катализатора.

Опускные трубы циклонов I ступени достигают нижней части реактора.

Опускные трубы циклонов II и III cтупеней снабжены "маятниковыми затворами" и опущены в cреднюю часть реактора.

"Маятниковые затворы" предотвращают продвижение реакционного газа по опускным трубам циклонов II и III cтупеней.

Периодически, когда вес катализатора, накопившегося в опускных трубах II и III cтупеней, превосходит давление в реакционной зоне, "маятниковый затвор" открывается и катализатор возвращается в слой.

Во время нормальной работы реактора в результате трения катализатор измельчается.

Измельченный катализатор не может быть уловлен циклоном, а уносится из реактора вместе с газовым потоком.

Унесенный катализатор улавливается в квенч-колонне С-1001А/В и выделяется в сборнике сточных вод Д-3001 или Д-3003.

Выходящие из реактора, реакционные газы охлаждаются в холодильнике Е-1001А/В до температуры (232-240)°С (за счет нагревания деминерализованной воды,) и направляются в квенч-колонну С-1001А/В.

Температура газов на выходе из холодильника Е-1001А/В является важным параметром процесса и должна поддерживаться (232-240) °С во избежании конденсации и полимеризации продуктов реакции (в основном акролеина) в холодильнике, что привело бы к забивке последнего полимерами.

Реакционные газы из холодильников Е-1001А/В поступают в квенч-колонны С-1001А/В, которые предназначены: